[發明專利]用于生產電能的燃氣渦輪機設備以及用于操作所述燃氣渦輪機設備的方法

有效

• 申請號: 201280064317.0
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN104011348A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 詹弗蘭科·皮亞納;加布里埃拉·法勞阿努
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源公司
• 主分類號: F02C9/28
• 分類號: F02C9/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種用于生產電能的燃氣渦輪機設備及用于操作所述設備的方法。

背景技術

在夜間，電網對于電能的需求顯著減小并且電能售價急劇下降。

因此，在夜間，電能設備的管理者或者關閉輸出功率或者使輸出功率最小。

具體地，由于過長的重起時間，因此聯合循環型的燃氣渦輪機設備在夜間并不關閉。因此在這種設備中，夜間使輸出功率最小。

通過聯合循環型的燃氣渦輪機設備可實現的最小功率通常等于額定功率的10％。然而，在該功率水平下會發生超過法律限制污染物質排放(NOx和CO)過高的增加。

為了將污染排放物質排放維持在可接受的水平，最小功率必須高于額定功率的40％。

此外，為了顧及由于例如環境條件的改變、燃料成分等引起的可能的污染排放的波動，工廠管理者會儲備另外的功率裕度。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于生產電能的燃氣渦輪機設備，其能夠產生與至今為止可獲得的最小功率相比低的最小功率并且能夠充分考慮與污染物質排放相關的法律限制。

根據這種目的，本發明涉及一種用于生產電能的燃氣渦輪機設備，包括：

-燃氣渦輪機；

-燃燒室，其供應有燃料；

-探測模塊，其構造為在燃氣渦輪機的排氣處探測指示一氧化碳濃度的至少第一參數；

-控制裝置，控制裝置構造為基于參考功率值來調節對燃燒室的燃料供應；

設備的特征在于，控制裝置包括計算裝置，計算裝置構造為至少基于指示一氧化碳濃度的第一參數來計算參考功率值的校正值并且基于計算的校正值來修正參考功率值。

本發明的另一目的是提供一種用于操作用于生產電能的燃氣渦輪機設備的方法，其能夠產生與至今為止可獲得的最小功率相比低的最小功率并且能夠充分考慮與污染物質排放相關的法律限制。

根據這種目的，本發明涉及一種用于操作用于生產電能的燃氣渦輪機設備的方法；設備包括：燃氣渦輪機；供應有燃料的燃燒室；以及探測模塊，探測模塊構造為在燃氣渦輪機的排氣處探測指示一氧化碳濃度的至少第一參數；方法包括如下步驟：

-基于參考功率值來調節供應至燃燒室的燃料；

-至少基于指示一氧化碳濃度的第一參數來計算校正值；

-基于計算的校正值來修正參考功率值。

附圖說明

參照附圖的各圖，通過本發明的非限制性實施方式的下面的描述，本發明的其他特征和優點將變得顯而易見，在附圖中：

-圖1示意性地示出了根據本發明的用于生產電能的燃氣輪機設備；

-圖2是圖1中的設備的第一細節的示意性方塊圖。

具體實施方式

圖1示出了用于生產電能的燃氣渦輪機設備1。

設備1借助于主開關3選擇性地可連接至電能分配網2并且包括燃氣渦輪機組件5、發電機6、探測模塊7、控制裝置8以及參考值選擇模塊9。

燃氣渦輪機組件5包括壓縮機10、燃燒室11以及燃氣渦輪機12。燃燒室11通過供給閥13接收燃料。

發電機6機械地連接至與渦輪機12和壓縮機10相同的軸線，并且以與渦輪機12和壓縮機10相同的旋轉角速度進行旋轉式地供給。發電機6將由渦輪機12供應的機械動力轉換成下文中簡稱為傳輸功率P的有功電能，并且使得該有功電能以給定的頻率可由分配網2使用。

在本發明的變型(未示出)中，燃氣渦輪機組件5聯接至蒸汽渦輪機組件，該蒸汽渦輪機組件構造成使用燃氣渦輪機12排出的廢煙氣的熱量來產生能夠轉動一個或更多個蒸汽渦輪機的蒸汽。

探測模塊7與設備1的多個傳感器(未示出)連通并且為控制裝置8提供一系列與設備1相關的參數，諸如指示在渦輪機12的排氣處的一氧化碳的濃度CO％的參數、指示在渦輪機12的排氣處的氮氧化物的濃度NO_X％的參數、設備頻率f_I、傳輸功率P、渦輪機12的排氣處的氣體溫度等。

參考值選擇模塊9產生待供應至控制裝置8的參考信號。具體地，參考值選擇模塊9將稱為SPDEF的至少一個功率值供應至控制裝置8。

控制裝置8使用來自探測模塊7和來自參考值選擇模塊9的參數來產生適于對對燃燒室11的燃料供應和供給至壓縮機10的空氣流動速率進行調節的控制信號。

具體地，控制裝置8產生發送至閥13的、用以對燃燒室11的燃料供應進行調節的控制信號U_FV。